基于SST的新型直流微网架构

提出基于固态变压器(solid state transformer,简称SST)的新型直流微网架构.设计SST的3级拓扑结构及其控制方案,输入级采用电压源型变换器,运用电压电流双闭环解耦控制实现一次侧直流母线电压的稳定输出;隔离级的二次侧只对外供电,且采用不控整流电路;输出级为逆变器结构,运用双环控制实现交流电压的稳定输出.在PSCAD平台上针对几种典型工况进行仿真,结果表明所提架构具有较强的负载适应性.     

与’Cuk电路对偶的开关变换器

根据对偶变换原理,导出了一种新拓扑直流变换器,并用状态空间平均法对电路进行了分析。结果表明,输出电压、电流、占空比与′Cuk电路的输出电流、电压、占空比均满足对偶关系,且当电路满足一定条件时,输出电压纹波为零。实验结果也验证了结论的正确性。     

一种应用于单电感双输出降压型数字直流-直流变换器的双模PID补偿器

设计了一种应用于单电感双输出降压型数字直流-直流变换器的新型双模PID补偿器,该PID补偿器基于数字重设计方法实现,同时针对数字PID的非理想效应作出改进,优化了负载发生连续剧烈跳变时的动态响应特性.所提出的双模PID算法,已通过Virtuoso仿真验证,相对于没有采用双模控制方式的PID,输出电压下冲减小60%,恢复时间缩短50%.该补偿器已成功应用于输入5V,输出1.2V/2.5V,开关频率4MHz的单电感双输出降压型数字直流-直流变换器.     

采用可削减直流偏磁集成磁件Cuk变换器的结构简化

在开关电源中存储和传递直流功率,会在其磁性元件中产生较大的直流偏磁,限制了磁件铁芯利用率和开关电源性能的提高,而现有可削减直流偏磁Cuk变换器存在元件多、结构和控制复杂等问题,为了研究一种既可以削减磁性元件的直流偏磁,又可以使电路拓扑结构简单的开关变换器,在分析可削减直流偏磁Cuk变换器原理的基础上,提出了一种采用可削减直流偏磁集成磁件Cuk变换器的简化结构,分析了集成磁件的工作状态,进行了电路仿真和实验研究,使经过简化的电路比原电路减少了一条包括电容和开关器件的支路,并将可控开关器件由四个减少为一个,仿真和实验验证了提出的采用可削减直流偏磁集成磁件Cuk变换器的简化结构是可行的.     

一种具有高电压传输比的新型Cuk矩阵变换器

对传统矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷进行研究,提出一种新型的称为Cuk矩阵变换器的电路拓扑结构。介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,阐述了所采用的双闭环控制策略的基本设计方法,并通过仿真对其有效性和可行性进行了验证。结果表明：该拓扑结构能实现输出电压和频率的任意调节,其电压传输比可大于1,也可小于1,且直接输出标准的正弦波而无需滤波环节,有效地解决了传统矩阵变换器电压传输比低的难题,具有一定的应用价值。     

一种带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器

传统的燃料电池发电系统用DC/DC变换器拓扑主要是隔离型Boost变换器,其效率、增益和输入电流纹波都有一定瓶颈.为此,提出了一种新颖的带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器,变换器的输入侧采用双电感结构,输出侧采用谐振倍压结构实现了整流二极管的零电流关断.相比于传统的隔离型Boost变换器,所提出的拓扑的具有更小的输入电流纹波,同时变换器增益提高了1倍.给出了变换器的工作原理波形并进行了详细的模态分析,在此基础上完成了变换器的增益特性和输入电流纹波分析并给出了一种可行的变换器设计方法.最后研制了1台500 W的样机,满载效率为96.5%,样机实验结果验证了所提出拓扑的可行性和高效率功率变换的优点.     

基于ARM的高效率数控DC/DC变换器设计

设计的DC/DC变换器采用Boost拓扑电路,对变换器中Boost拓扑电路的主要元件参数进行了计算和选择.变换器具有完善的控制和保护功能,可应用于需提升或稳定电池电压的电池供电系统.变换器以PwM电压调整芯片LM2576ADJ作为控制核心,结合ARM7_LPC2132微控制器实现数字化高精度控制,具有输出电压可预置,输出电压电流可同时显示,过流保护等功能,且系统具有效率高,电压调整率和负载调整率均较小,输出纹波电压低等特性.     

新型双端正激式开关电源的研究及开发

提出了一种新型的双端正激式开关电源设计方案，有效地避免了上下桥臂易于出现的直通短路问题，使开关电源的可靠性大为提高。而且其输入电压可以很高，输出直流电源容量大、组数多，尤其适用于具有高压直流侧的大功率电力电子系统。同时还提出了一种独特的磁通维持控制设计方案，很好地解决了双端正激式DC／DC变换器普遍存在的磁通维持阶段不理想的问题，特别适合于直流输入电压高、高频变压器变比大的情况。对主电路、控制及自举等回路的结构原理进行了分析，利用仿真波形以及实验结果验证了该方案的可行性和实用性。     

核能谱信号处理电路中电源电路的设计

本文设计了一种DC-DC转换电路,该电路采用LT1763CS8-5、MAX764ESA、LT1964ES5-5作为电源转换芯片,在7V～20V直流输入条件下,实现了指定+5V和-5V电压的稳定输出,每路输出电流不小于500mA,并且电路整体转换效率达到66%,纹波峰峰值均小于32mV。     

单开关Cuk型三相功率因数校正电路设计

提出一种基于Cuk型的三相功率因数校正电路．该电路采用单开关和三相整流桥实现高功率因数和低谐波电流输入,同时在后级Cuk变换器中采用小容量的过渡电容,使得开关工作在零电流开通和零电压分断．分析了电路的工作原理,并通过仿真和试验验证了分析的正确性．本电路输出电压调节范围宽,对负载有很好的鲁棒性。     

DC—DC变换器的设计

本文叙述了心电图机电源板中ＤＣ－ＤＣ电路和充电电路的成功设计     

一种隔离型双向软开关DC/DC变换器

针对双向DC/DC变换器存在的开关损耗高等问题,提出了一种新型的隔离型双向软开关DC/DC变换器。该变换器由对称的拓扑结构组成。在电感和变压器漏感的作用下,变换器中的开关元件能够在较大的负载范围内实现零电压开关,同时在脉宽调制的控制下,二极管实现了零电流关断。这些措施减小了开关损耗、电压电流应力以及电磁干扰。分析了工作原理和开关过程,研制了一台500 W的试验样机并进行了试验。试验结果证明:在轻载和重载的条件下,所有的开关管都能够零电压导通,同时二极管能够在电流为零(ZCS)的情况下自然关断。     

一种隔离式DC／DC变换器的研究

针对桥式电路和推挽式电路中存在的占空比丢失和变换器偏磁等问题,设计了一种新型DC／DC电路的拓扑结构,并对该电路的工作原理作了详细分析,最后得出了该电路的仿真和实验结果。     

DC/DC转换器中振荡器电路设计

振荡器是DC/DC的重要部件,采用双比较器的是振荡器恒流充放电的张弛振荡器。该振荡器输出方波和锯齿波,由恒定电流源、电容、比较器、RS触发器等组成。为了提高比较器的速度,专门在电路中跨接了一个二极管连接的NMOS管。为了减少对基准电压电路的影响,专门设计了独特的基极电流补偿电路。     

高升压DC/DC变换器的研究

提出了一种高升压DC/DC(简称HS)变换器,它利用一种特殊的结构来实现升压,这种升压结构是由两个电感、一个电容和两个二极管构成.将这种特殊的升压结构和双开关升压直流变换器相结合,就构成了HS变换器,通过电感电容充放电来实现升压功能.另外,本文还提出了(Repeated HS,Re-HS)和(Generalized HS,G-HS)变换器.分析了HS变换器在CCM模式下的电压增益,并对其电压增益、开关应力以及电流尖波进行了深入研究,并与其他电路进行了比较,对比分析验证了HS变换器具有高电压增益、低电压应力和低电流尖波的特点.通过搭建HS变换器的实际电路,验证了所提拓扑的正确性.     

采用DC/DC升压变换高速电机逆变器

为了解决启动逆变器供电蓄电池电压较低的问题,采用DC/DC反极性斩波电路来实现升压,不仅利于电压的调节,还有效减少了蓄电池的数量.在此基础上,再采用空间矢量脉冲宽度(SVPWM)控制策略来实现逆变,减少了谐波并且提高了能量转化的效率;把空间矢量分解到α、β轴平面直角坐标系,利用矩阵计算出各矢量的作用时间,简化了其求解问题;采用1Ms320LF2407作为控制CPU保证了系统实时性,仿真和实验结果验证了系统的可行性.     

电动汽车双向DC/DC变换器的设计

采用全桥谐振C LCLC变换器和模糊PID控制的半桥Buck Boost变换器,组成两级式双向DC/DC变换器拓扑;并根据等效模型计算出谐振元件参数,即变压器的匝比为1∶1,输入输出电压为400 V,谐振电感为100 μH,谐振电容为253 μF,半桥Buck Boost变换器中的滤波电感为5 000 μH,滤波电容为127 μF。仿真结果表明,全桥谐振C LCLC谐振变换器输入电压与输出电压一致;模糊PID控制策略可有效降低充电状态下电压超调量,缩短调节时间,提高系统的抗扰动能力,说明所采用的设计工艺能有效提高电动汽车变换器的动态、稳态性能和抗扰动能力。     

ZVZCS-PWM-FB DC/DC变换器的研究

采用了一种新颖的零电压零电流开关(ZVZCS)PWM全桥移相DC/DC变换器,通过增加一个隔直电容和一个饱和电感的方法实现了变换器的软开关.详细地分析了该变换器的工作原理及相关重要参数的设计.现场试验表明,该系统工作稳定,性能可靠,效率高,体积小,功率器件IGBT的损耗明显得到了降低.拖尾电流得到有效抑制.     

升压型DC—DC直流变换器的仿真研究

本文建立了一种升压型DC/DC直流变换器的数学模型,并利用PSpice软件对这种DC/DC变换器进行仿真研究,分析其暂态和稳态的过程及性能。仿真研究表明,当电路元件RL=150Ω,L1=150μH,电路性能很好地满足输出电压的设计要求,从而为实际开关电源电路的设计提供有益的参考。     

DC/DC变换器电流模式数字控制电路研究

针对电压控制型开关电源是一个二阶的有条件的稳定系统,响应速度慢,稳定性不够,因此可在电压单闭环控制基础上增加电流控制环,形成双闭环控制系统,以提高系统的响应速度和稳定性.本文通过分析电流模式数字控制电路的静态和动态特性,建立了数字控制电流型PS-FB ZVS PWMDC/DC变换器闭环小信号模型和小信号传递函数模型,在...